數(shù)控機床典型故障分析與維修畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　發(fā)證學(xué)校： </p><p>　　題目名稱： 數(shù)控機床典型故障分析與維修 </p><p>　　系 別： 機電技術(shù)系

2、 </p><p>　　專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用 </p><p>　　班 級： 技師數(shù)控1001班 </p><p>　　姓 名：

3、 </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>

4、;　　交稿時間： 年 月 日 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要 …………………………………………… 3</p><p><b>　　正文</b></p><p>　　一.數(shù)控機床的簡介……………………………3</p>&l

5、t;p>　　二.數(shù)控機床的維護…………………4</p><p>　　三. 數(shù)控機床故障診斷及處理的基本原則…………………………4</p><p>　　四. 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障分析與維修………………………………5</p><p>　　五. 數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障與分析………………………7</p><p>　　六. 直流伺服系統(tǒng)的故障診斷(

6、分析)與維修……………………………8</p><p>　　七. 可編程控制器模塊的故障診斷與維修……………………………9</p><p>　　參考文獻…………………………………………11</p><p>　　數(shù)控機床典型故障分析與維修</p><p>　　摘 要 數(shù)控機床是一種技術(shù)含量很高的自動化機床，它集機、電、儀于一體，綜合的了計算機

7、技術(shù)、自動化技術(shù)、伺服驅(qū)動、精密測量和精密機械等各個領(lǐng)域的新技術(shù)成果。隨著數(shù)控車床、數(shù)控機床、加工中心等數(shù)控加工產(chǎn)品用量的劇增，培養(yǎng)一大批能夠熟練掌握現(xiàn)代數(shù)控機床編程、操作和維修的應(yīng)用型人才的日益迫切。</p><p>　　關(guān)鍵詞 數(shù)控機床，自動化，加工中心</p><p><b>　　一 數(shù)控機床簡介</b></p><p>　　數(shù)控機床是

8、用數(shù)字化的信息來實現(xiàn)自動控制的，將與加工零件有關(guān)的信息一工件與刀具相對運動軌跡的尺寸參數(shù)（進給執(zhí)行部件的進給尺寸人切削加工的工藝參數(shù)（主運動和進給運動的速度、切削深度等L以及各種輔助操作（主運動變速、刀具更換、冷卻潤滑液啟停、工件夾緊松開等）等加工信息一一用規(guī)定的文字、數(shù)字和符號組成的代碼，按一定的格式編寫成加工程序單，將加工程序通過控制介質(zhì)輸人到數(shù)控裝置中，由數(shù)控裝置經(jīng)過分析處理后，發(fā)出各種與加工程序相對應(yīng)的信號和指令控制機床進行自動

9、加工。</p><p><b>　　二 數(shù)控機床的維護</b></p><p>　　2. 1 數(shù)控設(shè)備使用中應(yīng)注意的問題：</p><p>　　為提高數(shù)控設(shè)備的使用壽命，一般要求要避免眼光的直接照射和其他的熱輻射，要避免太潮濕、粉塵過多或有腐蝕氣體的場所。精密數(shù)控設(shè)備要遠離振動大的設(shè)備，如沖床、鍛壓設(shè)備等。</p><p&g

10、t;　　數(shù)控機床對環(huán)境的要求 數(shù)控機床的安裝位置應(yīng)遠離振源，避免陽光直射和熱輻射，要遠離潮濕和氣流的影響。</p><p>　　對電源的要求 數(shù)控機床對電源電壓有較高要求，電源電壓波動必須在允許范圍內(nèi)(一般為電壓額定值的85 ～110 o／6)，并保持相對穩(wěn)定。</p><p>　　嚴格按機床說明書規(guī)定使用機床 使用數(shù)控機床時，不允許隨意改變制造廠設(shè)定的控制系統(tǒng)參數(shù)，不允許隨意提高液壓系統(tǒng)

11、的壓力及更換機床附件等。</p><p>　　2. 2 對機床數(shù)控系統(tǒng)的維護，除按說明書規(guī)定執(zhí)行外，還應(yīng)注意以下幾個方面。</p><p>　　嚴格遵守操作規(guī)程和日常維護制度。</p><p>　　確保數(shù)控柜電氣柜的散熱系統(tǒng)正常工作。</p><p>　　盡量少開數(shù)控柜和強電柜門。</p><p>　　長期閑置的系統(tǒng)應(yīng)

12、定時給系統(tǒng)通電，定時進行空運行。</p><p>　　定期檢查和更換伺服電機的電刷。</p><p>　　定期更換系統(tǒng)后備電池。</p><p>　　三 數(shù)控機床故障診斷及處理的基本原則</p><p>　　數(shù)控機床的大部分故障都以綜合故障形式出現(xiàn)，判斷與處理原則如下。</p><p>　　3. 1調(diào)查故障現(xiàn)場<

13、/p><p>　　機床故障發(fā)生后，維修人員首先要向操作者了解機床在什么情況下出現(xiàn)故障，故障現(xiàn)象如何，操作者采取了什么措施。再仔細觀察數(shù)控裝置的工作寄存沖工作寄存器中尚存的工作內(nèi)容，了解已執(zhí)行的程序內(nèi)容及自診斷顯示的報警內(nèi)容，然后按數(shù)控系統(tǒng)的復(fù)位鍵，觀察系統(tǒng)經(jīng)清除復(fù)位后故障報警是否消失，如果消失，多屬于軟件故障，否則是硬件故障。對于非破壞性故障，有條件時可再現(xiàn)故障，觀察現(xiàn)象，以驗證分析是否正確。</p>

14、<p>　　3. 2 分析可能造成故障的因素</p><p>　　數(shù)控機床出現(xiàn)的同一故障現(xiàn)象，其原因是多種多樣的，有可能是由于機械、電氣及控制系統(tǒng)等造成的。要準確地判斷故障出現(xiàn)的環(huán)節(jié)和造成故障的原因，必須羅列所有相關(guān)的因素。</p><p>　　例如，行程開關(guān)工作不正常時，其影響因素可能有以下幾個方面：1)機械運動不到位，開關(guān)未壓下；2)機械結(jié)構(gòu)不合理，開關(guān)松動或擋塊太短；3)開

15、關(guān)</p><p>　　自身質(zhì)量有問題；4)開關(guān)選型不當(dāng)；5)防護措施不好，開關(guān)內(nèi)進了雜物，使動作失常。</p><p>　　3. 3 確定產(chǎn)生故障的原因</p><p>　　由于造成故障的因素很多，因此維修人員必須利用該機床的技術(shù)檔案，憑借現(xiàn)場操作經(jīng)驗、判斷能力和掌握的機、電、液等綜合專業(yè)技術(shù)知識，通過必</p><p>　　要的測試手段，

16、最后判別可能產(chǎn)生故障的原因，最后通過必要的試驗，逐一尋找、確定故障源。</p><p>　　四 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)故障分析與維修</p><p>　　4.1機械結(jié)構(gòu)故障分析的方法</p><p>　　4.1.1數(shù)控機床機械故障分析的方法可以分為簡易診斷法和精密診斷法兩種。</p><p>　　4.1.2數(shù)控機床機械故障的診斷方法</p&g

17、t;<p>　　數(shù)控機床機械故障診斷方法如下表：</p><p>　　4.2主運動系統(tǒng)的故障分析與維修</p><p>　　4.2.1主軸常見故障及其診斷分析</p><p>　　以下為主軸常見故障及其與維修方法</p><p>　　4.3進給系統(tǒng)的故障診斷（分析）與維修</p><p>　　數(shù)控機床進給

18、系統(tǒng)的任務(wù)是實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)（刀架工作臺等）的運動</p><p>　　4.3.1滾珠絲桿螺母副的常見故障及其診斷維修</p><p>　　滾珠絲桿螺母副的常見故障及其診斷維修見下表所示</p><p>　　五 數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障與分析</p><p>　　5.1接觸器常見故障現(xiàn)象及診斷(分析)</p><p>　　接觸

19、器常見故障及診斷如下：</p><p>　　5.2熱繼電器常見故障現(xiàn)象及診斷(分析)</p><p><b>　　5.2.1熱繼電器</b></p><p>　　對于熱繼電器,產(chǎn)生不動作與誤動作的原因可從控制輸入、機構(gòu)與參數(shù)、負載效應(yīng)等幾個面來分析.如電機已嚴重過載,則熱繼電器不動作的原因如下.</p><p>　　電機

20、的額定電流選擇得太大,造成受載電流過大.</p><p>　　整定電流調(diào)節(jié)太大,造成動作滯后.</p><p>　　動作機構(gòu)卡死,導(dǎo)板脫出.</p><p>　　六 直流伺服系統(tǒng)的故障診斷(分析)與維修</p><p>　　6.1主軸伺服系統(tǒng)故障診斷與維修</p><p>　　6.1.1直流電動機伺服系統(tǒng)的故障診斷(分

21、析)</p><p>　　直流電動機伺服系統(tǒng)故障診斷如下表所示:</p><p>　　6.2進給伺服系統(tǒng)故障診斷與維修</p><p>　　6.2.1直流伺服電動機的故障診斷與維修</p><p>　　直流電動機的常見故障及其診斷如下.</p><p><b>　　伺服電機不轉(zhuǎn)</b></p

22、><p>　　當(dāng)機床開機后,CNC工作正常,但伺服電動機不轉(zhuǎn).從電動機本身以及相關(guān)部分來說,可能有以下幾方面的原因。</p><p>　　電樞線斷線或接觸不良。</p><p><b>　　電動機永磁體脫落。</b></p><p>　　制動器不良或制動器未接通電造成的制動器未松開。</p><p>

23、<b>　　伺服電動機過熱</b></p><p>　　伺服電動機過熱的原因如下。</p><p><b>　　電動機負載過大。</b></p><p>　　由于切削液和電刷灰引起換向器絕緣不正?；騼?nèi)部短路。</p><p>　　由于電樞電流大于磁鋼去磁最大允許電流，造成磁鋼發(fā)生去磁。</p&

24、gt;<p>　?。ㄈ?低速加工時工件表面有大的鎮(zhèn)紋。</p><p>　　造成低速加工時工件表面振紋的原因教多，包括刀具、切削參數(shù)、機床等方面的原因，應(yīng)予以綜合分析，從電動機方面看有以下原因。</p><p>　　電動機的永磁體被局部去磁。</p><p>　　測速發(fā)電機性能下降。</p><p>　?。ㄋ模?伺服電動機機噪

25、聲大</p><p>　　造成直流伺服電動機噪聲大的原因主要有以下原因。</p><p>　　換向器接觸面粗糙或換向器損壞。</p><p>　　電動機軸向間隙太大。</p><p>　　切削液等進入電刷槽中，引起換向器的局部振動。</p><p>　　七 可編程控制器模塊的故障診斷與維修</p><

26、;p><b>　　7.1 PLC概述</b></p><p>　　7.1.1PLC的特點</p><p>　　可靠性高,適用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境</p><p><b>　　編程簡單,易于掌握</b></p><p>　　控制程序可變，具有很好的柔性</p><p><

27、b>　　直接帶負載能力強</b></p><p><b>　　接口簡單，維護方便</b></p><p>　　7.1.2 PLC的分類</p><p><b>　　按結(jié)構(gòu)形式劃分</b></p><p>　　按結(jié)構(gòu)形式分為整體式和模塊式兩種.</p><p>

28、;<b>　　按控制規(guī)模分</b></p><p>　　根據(jù)PLC輸入、輸出口的個數(shù)PLC可分為超小型、小型、中型及大型機</p><p><b>　　類型.</b></p><p>　　超小型機,其I/O點數(shù)在64以內(nèi),內(nèi)存容量在256-1000B之間.</p><p>　　小型機, 其I/O點數(shù)

29、在64-256之間,內(nèi)存容量在1-3.6KB之間.</p><p>　　中型機, 其I/O點數(shù)在256-2048之間,內(nèi)存容量在3.6-13KB.</p><p>　　大型機, 其I/O點數(shù)在2048以上,內(nèi)存容量在13KB以上.</p><p>　　7.1.3 PLC的主要功能</p><p><b>　　順序控制功能.</

30、b></p><p><b>　　運動控制功能.</b></p><p><b>　　過程控制功能.</b></p><p><b>　　數(shù)據(jù)控制功能.</b></p><p><b>　　通信聯(lián)網(wǎng)功能.</b></p><p&g

31、t;　　7.2可編程控制器的結(jié)構(gòu)組成</p><p>　　7.2.1 PLC的結(jié)構(gòu)組成</p><p>　　硬件組成:是有中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出單元(模塊)、編程器、擴展接口、外設(shè)I/O借接口和電源組成.</p><p>　　軟件組成:PLC 軟件是指PLC工作時所使用的各種程序的集合,包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件.</p><p&g

32、t;　　7.2.2可編程控制器故障診斷</p><p>　　常用的PLC故障診斷的方法有以下幾種。</p><p>　　根據(jù)報警信號診斷故障</p><p>　　根據(jù)動作順序診斷故障</p><p>　　根據(jù)控制對象的工作原理診斷故障</p><p>　　根據(jù)PLC的I/O狀態(tài)診斷故障</p><p

33、>　　通過PLC梯形圖診斷故障</p><p>　　動態(tài)跟蹤梯形圖診斷故障</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　蔣洪平主編. 數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修. 北京理工大學(xué)出版社,2006.8.</p><p>　　王泓主編. 機械制造基礎(chǔ). 北京理工大學(xué)出版社,2006.</p>

34、<p>　　徐衡等編著 . 數(shù)控機床故障維修 .   化學(xué)工業(yè)出版社    2005.08月 </p><p>　　黃翔，李迎光編著.   數(shù)控編程理論、技術(shù)與應(yīng)用.    清華大學(xué)出版社   

35、0;  2006.01      </p><p>　　王鋼 編著 . 數(shù)控機床調(diào)試、使用與維護 .   化學(xué)工業(yè)出版社     2006.03   </p><p>　　

36、陳子銀，陳為華主編.  數(shù)控機床結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用 .   北京理工大學(xué)出版社     2006.08     </p><p>　　徐衡 編著.  數(shù)控機床維修/FANUC系統(tǒng)實用技術(shù)叢書 .    遼寧科學(xué)